Способ получения производных 3-сульфонил-2-азаянтарной кислоты или их солей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 540565 (61) Дополнительное к патенту (22) Заявлено02.06.72 (21) 1791 152/04 (23) Приоритет — (32) 05 06.71 (31) р 2128010.4 (33) ФРГ (43) Опубликовано25.12.76 Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 13.05.77 (51) М, Кл.

С 07 С 1 4, /О:=

С 07 С 147/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий

С 07 С 147/06//

//В 01 J 27/02. (53) УДК 5 47, 5 44. 07 (088.8}

Иностранцы

Штеффен Пиш, Фридрих Энгельхардт, Эрвин Херрманн и Дитер Плат (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

И, Касселла Фарбверке Майнкур, АГ (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 3-СУЛЬФОНИЛ-2-АЗАЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ ИХ СОЛЕЙ в -So — к-мн-Соо.к

З где 3„— водород или арил; — алкил или арил;

10 яв- алкил взаимодействием уретана, водного раствора формальдегида и супьфината натрия.

Указанные соединения находят применение в качестве катализатора полимеризации, 15

Однако в литературе отсутствуют сведения о способе получения соединений обшей формулы, обладающих значительными преимушествами перед известными соединениями, служащими для этой же цели.

20 Предлагается способ получения неизвестных ранее производных 3-сульфонил-2-азаянтарной кислоты общей формулы С или их солей, заключающийся в том, что подвергают взаимодействию сульфиновую кислоту общей формулы Д R5oq8, Изобретение относится к способу получения не описанных в литературе производных 3-сульфонил-2-азаянтарной кислоты общей формулы I

 — 80 - CIi-Æé- COOK

1

COOli где R — алкил, содержащий 1-2 атома углерода, фенил, незамещенный или замешенный хлором, метилом, трифторметилом, метокси-, нитро-, циано- или — ИН-CO-СНзгруппой, нафтил или тиенил, R - anzac, содержащий 1-4 атома углерода, алкенил или алкинил с тремя атомами углерода, фенил, незамещенный или замещенный хлором или этоксигруппой, феналкил, содержащий 1-3 атома углерода в алкипеновой группе, незамещенный или замещенный хлором или метоксигруппой, или нафтил, или их солей, которые могут найти применение в качестве катализатора полимеризации, а также в качестве биологически активных веществ.

Известен способ получения соединений общей формулы

5еО5О5 где R имеет указанное значение, СБ0

r eeoeoeeoeya> eeoeoey +peeeeig((СООН и эфир карбаминовой кислоты общей формулы IV Нйй СОО% где 3 имеет указанЪ ное значение, в любой последовательности в среде oprh иического 1растворитепя или в водной сре» о ° 10 де при 5»100 С с последующим выделением целевого продукта в свободном виде или в виде соли. Радикалы Я и R могут быть однократно или многократно замешены. Ueлевой продукт может быть получен в виде соли. Из неорганических с.олей предпочти15 тельными являются сопи с катионами первой и второй главной группы, в особенности аммониевые, литиевые натриевые, калиевые, кальциевые и медные соли. Из солей с органическими катионами предцочитаются сопи,,являющиеся производными от органических оснований, триметиламнна, триэтиламина, триэтаноламина, морфолина, пнперидина, бруцина, пирролидина и анилина.

Соединения общей формулы I могут быть

25 получены следующим -образом, А. Сульфиновую; кисло гу:обшей формулы

II в пригодном растворителе подвергают взаимодействию с глиоксииовой кислотой и получают при этом оксисульфонилуксусную кислоту обшей формулы.Ч

В- ЬОаИ- СНΠ— -.К-50 -СН0Ц ! I

ВООК СООg

Ч

Затем оксисульфонилуксусную кислоту оо-; шей формулы Ч в случае необходимости после ее Выделения подвергают взаимодей- 40 ствию с эфиром карбаминовой кислоты общи формулы 1У и получают целевой продукт обшей формулы )

R-И -ЖОН+Н И-qppR„

6ООЕ +I

Ч

В 802-ЮE-_#_H eоов

1 1 50

000й !

Обычно оксисульфонилуксусные кислоты ,общей формулы Ч не особенно термоустой 55 чивы, поэтому обычно рекомендуется про» цесс проводить при температуре не выше

50 С, Б. Сульфиновую кислоту общей формугы

П, глиоксиловую кислоту и эфир карбами- 60 новой кислоты подвергают взаимодействию в пригодном растворителе.

К вЂ” ЗО Н.+ ОСН+ HgN — COOR

ОООН

17

-«R — SOUGH — NH — GOOR

f

СОО.Н

В качестве растворителей применяют предпочтительно ледяную уксусную кислоту,. муравьиную кислоту, спирты с 14 атомами углерода, воду, диметилформамид, димем тилсульфоксид или смеси растворителей, в частности смеси указанных растворителей.

Обычно три компонента: сульфиновую кислоту, глиоксиловую кислоту и эфир карбаминовой кислоты размешивают в применяемом растворителе при 5-100оС. Сульфиновую кислоту можно, например, применять. также в виде ее соли, предпочтительно кали-: евой или натриевой. Целевой продукт осаждается в виде кристаллов, причем после вы деления их мо кно перекристаллизовывать из пригодного растворителя.

В этом случае обычно получают продукт с хорошим. выходом, однако в некоторых случаях он неудовлетворителен, тах как ре акция между соединением общей формулы

V которая и согласно этому способу явля1 ется промежуточной, и эфиром карбаминовой кислоты протекает настолько медленно, что соединения обшей формулы И! разлагаются уже при температуре реакции.

В. Сначала эфир карбаминовой кислоты обшей формулы 1У подвергают взаимодействию с глиоксиловой кислотой и получают соединение обшей формулы1Л

ОСА+ Н И вЂ” СООВ1 — i

СООН

Я

НΠ— СН вЂ” жя — СООТГ, 1

СО0Н

VI

Эту реакц ю ведут в пригодном раство рителе или смеси растворителей, В качест ве растворителей можно испольэовать, например, воду, ледяную уксусную кислоту, муравьиную кислоту, этиленхлорид, лиметилформамид, диметилсульфоксид, спирты с 1-4 атомами углерода и их смоси.

540565

Реакцию можно осуществлять при доволь но жестких условиях, например при темпера.— о турах до 150 С и выше, в результате чего возможно также взаимодействие инертных и/или труднорастворимых эфиров карбаминовой кислоты обшей формулы 1Ч.

Затем соединение И в случае необходимости после его выделения подвергают взаимодействию с сульфиновой кислотой общей формулы lI при мягких условиях реакции и в пригодном растворителе

В качестве растворителей можно использовать, например, воду, спирты (С,-С4 ), муравьиную кислоту, ледяную уксусную кислоту,25 диметилформамид, диметилсульфоксид или их смеси. о

Температура реакции 0-80 С.

Так же и при вариантах А и В сульфиновую кислоту Ц можно применять в виде соли.

Все три варианта А, Б и В позволяют применять и глиоксиловую кислоту в виде соли, например натриевой, кальциевой, триэтиламмониевой, триэтаноламмониевой или калиевой соли. Кроме того, в некоторых случаях альдегидная группа может быть ацетализированной.

В качестве сульфиновых кислот или их солей можно использовать, например, метан-, пропан-, бутан-, бензол-, П -толуол-, И вЂ” 411

-хлорбензол-, 4-метоксибензол-, 3-трифторметилбензол-, 4-нитробензол-, 3 цианбензол-, 4-ацетаминобензол-, 3,4-дихлор-, 2,5-дихлор- или 2,6-дихлорбензол-, 2,3,4-трихлорбензол-, 2,5-диметоксибензол-, 45

3,4,5-триметоксибензол-, 2-метокси-5-хлорбензол-, 2-хлор-5 нитробензол-, 2-хлор-5-трифторметилбензол-, 2-хлор-6-метилбензол-, 2- гиофен-, 2-нафталинсульфиновые кислоты. 50

Если необходимые в качестве исходных соединений сульфиновые кислоты Ц и эфиры карбаминовой кислоты IV неизвестны, то их можно получать известными способами.

Сульфиновые кислоты можно получать, 55 например, восстановлением. соответствующих сульфохлоридов (которые в свою очередь получают путем взаимодействия соответствующих замешенных основных соединений с хлорсульфокислотой или из соответствующих за- бо мешенных ариламинов путем модифицированной реакции Зандмейера по Меервейну) или путем непосредственной реакции Зандмейера с получением сульфиновой кислоты. Таким образом получают, например, еше неизвестную 2-хлор-метилбензолсульфиновую кислоо ту (т.пл. 110 С (разложение), исходя из

2-хлор-6-метиланилинов через 2-хлор-6-метил-бензолсульфохлорид (т.кип. 1 1 7оС/

/1,3 мм рт. ст.

В качестве эфиров карбаминовой кислоты (называемые также уретанами) можно использовать, например. метил-, аллил-, н 5утилфенил-, бензил-, 4-метоксибензил-, циклогексил-, З-фенилпропил-, пропинил-, феноксиэтилкарбаматы и др.

Эфиры карбаминовой кислоты можно легко получать, например, из соответствующих спиртов и мочевины или из соответствующих эфиров хлормуравьиной кислоты и аммиака.

Из соединений обшей формулы I можно получать соли известным способом путем взаимодействия с другими неорганическими или органическими основаниями.

Пример 1. (Вариант Б), 7,5-метилкарбамата, 17,8 г натриевой соли tl -толуолсульфинокислоты, 26 г глиоксиловой кислоты (40%-ной) в воде, 100 мл воды и 20 г муравьиной кислоты (85%-ной) в о течение 5 час размешивают при 40 С. По истечении 2 час раствор мутнеет в результате начала кристаллизации продукта взаимодействия. По окончании реакции охлажо дают до +10 С, отсасывают и промывают ледяной водой. После сушки над полупятиокисью фосфора получают 29,5 г (76% от теоретического) метиловый эфир 3-(П -толилсульфонил)-2-азаянтарной кислоты с т.пл. 101 С в виде рацемата. Это соединение о посредством оптически активных оснований можно разделять на его оптические антиподы. Посредством триэтиламина в спирте получают о, соль триэтиламмония с т.пл. 90 (разложение), которая превосходно растворяется в воде и также в органических растворителях, например хлороформе, этиловом эфире уксусной кислоты, спирте, диметилформамиде. другие соли метилового эфира 3-(1 1 -толилсульфонил)-2-азаянтарной кислоты получают следующим образом. о

Л и т и е в ая с о л ь. Кислоту при 20 С растворяют в воде и нейтрализуют карбонатом лития. Сушат над полупятиокисью фосфора при 20 С. Получают бесцветную отлич1но растворимую в воде литиевую соль с т.пл. 190 (разложение). Подобным споробом получают натриевую и калиевую соли с применением карбоната натрия или калия. э 10565

Температура о плавления, . С

Вариант, -СН

Ci

ОС

145 (разпожение) -CH

С1

cm»

196

220 (разложение) Л,В

М е л и а я с о л ь. 14,3 г(50 ммолей) сукпината при 70"С растворяют в

200 мл воды. К воде добавляют 100 мл холодного насышепного раствора из раство ра апетата меди (И) . Охлаждают до 20 С, и после выдержки в течение ночи отсасыва ют труднорастворимую в воде медную соль.

Попучак т желто-зеленые кристаллы, котооры разлагаются при температуре выше 150 С без плавления.

Анипиновая сопь. 143г (50 ммопей) сукпината растворяют в 150 сл изопропанопа. Размешивая при комнатной температуре, по каплям добавляют 6 г (60 ммопей) анипина, растворенного в <

40 мп изопропанода. После: 3 час перемешй-, вания отсасывают анилиновую соль (17 r, 90% от теоретического) и промывают эфиром. Попучают бесцветные кристаппы с о т,пп. 180 (разложение).

<о

P. р и м е р 2. (Вариант A). 24 г 3,4-дихлорбензопсульфинокиспого натрия раствФ-, ряют в 70 мп воды и 50 мп муравьиной, о кислоты (85%-ной) при 60 C. Охлаждают до 20 С и добавляют 26 г глиоксилоо вой кислоты (40%ной) в воде. Перемешивают в течение 3 час при 30 C и затем добавляют 12 г а -бутипкарбамата и продолжают перемешивать еше 5 час при 20 зо е э

30 С. Охлаждают до 0 С, и игм.щ и лержки в течение ночи отс::<сын:<ют образовавшиеся кристаллы и промывают ледяной «одой. Можно перекристаллизовывать из изопропанола. Получают 26 г (70 > от теоретического) бутилового эфира 3-(3,4-дихпорфенилсупьфонип) -2-азаянтарной кислоты с о т. пп. 118 С (разложение).

Пример 3. (Вариант В). 13,7 г фенилкарбамата, 26 г глиоксиловой кислотьФ (40%-ной) в воде и 50 мл воды в течение о

5 час размешивают при 85 С. Получают прозрачный раствор. Охлаждают до 40 С и при размешивании добавляют раствор из

"18 r и -толуолсульфинокислого натрия в

60 мл воды и 30 мп муравьиной кислоты

{85% ной). После дальнейшего 6-час перемешивания при 40 С выкристоалдизовывается продукт. СЬлаждают до 0 С с цепью завершейия кристаллизации. Получают 22,2 r (64% от теоретического) фенипового эфира

3 (ф толипсупьфийш) 2-азаянтарной кислоты с т. пп. 192 (разпожение) в виде рацемата.

Аналогичными способами получают соеR-Ъ(- CH- NH- СООТГ г 1 ) доение форьфты

СООН .характеристика которого да ..а в табпнце.

54054!) (ц

f1рололж ". шн тамб.|и|и I и., (и:1н г (разложение ) 220 (разложение) 18S

Е5, F3

118 (разложение) В

258 (разложение j

А, В

1 20 (разложение) 182

Л, В

152 (разложение) В

1 18 (разложение ) В

144 (разложение) В

1 60 (разл ожение ) (разложение ) В

14р (разложение) 540565

Т.пл., C

Вариант

ОС

20 -С4НД

С,Н,—

oem

С,Н, сн о

«СН

OHIO

OE QO NH

Са 0 сн — снбио z e<

-CHyCM Î, у мΠ— (Н 35

-Сь Н5

Продолжение таблиды

1 85 (разл ожени е ) 1 67 (разл ожение ) 143 (разложение) А, В

117 (разложение) 1 80 (разложение ) 184 (разложение ) 102 (разложение ) 1 76 (разложение ) 98 (разложение ) 162 (разложение) 108 (разложение) 146 (разложение) А,В

540565

13

Продолжение таблицы

Т.пл., С

Вариант

148 (разложение) В

Юн о

СН

Снъо

202 (разложение) В

145 (разложение ) В

-С Н

СН з

140 (разложение) В

СН О СН

130 (разложение) В

-G H -CH=CHp ъ са /

Cli3 % /

105

-СН з

С,Н5

192 (разложение) В

125. (разложение) В

-СН -C CH а

:замещенный хлором или метоксигруппой, .или нафтил, или их солей, отличающийся тем, что подвергают взаимодействию суль,финовую кислоту общей формулы И

Способ получения производных 3-сульфонил 2-азаянтарной кислоты обшей формулы 1

Р -SO - CH - NH - }!OOR

2 41

СООН где R -алкил, содержащий 1-2 атома углерода, фенил неэамешенный или замещенный хлором, метилом, трифторметилом, метокси-, нитро-, киано-, или ««}}Н-СО-С

-группой, нафтил или тиенил,.

R - алкил, содержащий 1-4 атома уг- лерода, алкенил или апкинил с 3 атомами 55 ,углефода, циклоалкил или циклоалкенил с 6 атомами углерода, фенил, незамешенный ил замещенный хлором или этоксигруппой, феналкил, содержащий 1-3 атома углерода в апкиленовой группе, неэамещенный или 60

RS0p H

Формула изобретения где Я имеет укаэанное значение, глионсиловую кислоту формулы }l} СНО

} соан и эфир карбаминовой кислоты обшей фор мулы }V }}2Й COOR< где Я имеет ука+ занное значение, в любой последовательности в среде органического растворителя или о в водной среде при 5-100 С с последую;шим выделением целевого продукта в сво, бодном виде или в виде соли.